4－2种群数量的变化.ppt

1、1,第二节种群数量的变化,2,细菌的分裂生殖,3,020406080100,202122232425,分裂,细菌繁殖产生的后代数量,问题探讨,4,一、建构种群增长模型的方法,在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：n代细菌数量的计算公式？72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？,Nnn,解：n 60min x72h20min216Nnn 2216,细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。,5,将数学公式（Nn2n）变为曲线图,曲线图与数学方程式比较，优缺点？,直观，但

2、不够精确。,2 4 8 16 32 64 128 256 512,6,数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式建立数学模型一般包括以下步骤：,观察研究对象，提出问题,细胞每20min分裂一次,资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响,Nnn,观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,7,8,实例一：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。,9,讨论：1、野兔种群

3、增长的原因有哪些？ 2、如果用N0表示野兔种群的起始数量，用表示野兔种群数量每年的增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么， Nt为多少？,10,实例二：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在19371942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。,如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈什么型？,11,自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“”型,种群数量,时间,二、种群增长的“J”型曲线,12,二、种群增长的“J”型曲线,产生条件：,理想状态食物充足，空间不限，气候适宜，没

4、有天敌等；,增长特点：,种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。,量的计算：t年后种群的数量为,Nt=N0 t,（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，为年均增长率）,13,问题探讨,在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？如何验证这个观点？,不会。原因是资源和空间是有限的。,生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。,14,思考：1、曲线形状象什么？其种群达到基本稳定的数量值称为什么？,“S”型曲线,2、大草履虫数量增长过程如何？,三、种群增

5、长的“S”型曲线,K值,15,种群增长逐渐减慢,种群数量大于K/2值时，,三、种群增长的“S”型曲线,K值,种群数量达到K值时，,种群增长停止,种群数量在 K/2值时，,种群增长最快,种群数量小于K/2值时，,种群增长逐渐加快,K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。,K/2,16,思考讨论,1、为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？,根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上种群增长量最大 。,2、对家鼠等有害动物的控制，从环境容纳量的角度看，应当采取

6、什么措施？,从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。,17,3、同一种群的K值是固定不变的吗？K值会随环境条件的变化而变化。4、种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。,18,三、种群增长的“S”型曲线,产生条件：,自然条件(现实状态)食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争不断加剧，天敌数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。,增长特点：,种群数量达到环境所允

7、许的最大值（K值），将停止增长并在K值左右保持相对稳定。,存在环境阻力,种群密度越大 环境阻力越大,19,比较种群增长两种曲线的联系与区别,环境资源无限,环境资源有限,保持稳定,先升后降,无，持续保持增长,有K值,20,用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线,1、“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过度繁殖的特性。2、图中阴影部分表示：环境阻力； 用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。,“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？,21,四、种群数量的波动和下降,大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。,东

8、亚飞蝗种群数量的波动,22,四、种群数量的波动和下降,种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。,环境因素,种群的出生率、死亡率、迁出和迁入率,种群数量的变化,影响种群数量变化的因素,23,五、研究种群数量变化的意义,1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。 既要使生物资源的产量达到最大，又不危害生物资源的可持续发展，砍伐、捕捞、狩猎后，保证种群的增长速率为最大值。2、为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。3、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防治提供科学依据。 降低环境的负荷

9、量（K值）。如鼠害防治可通过严密封存粮食、清除生活垃圾、保护老鼠的天敌等措施来降低K值。4、为引进外来物种提供理性的思考。 必须考虑所引入的外来物种是否会构成对原来物种的危害，即是否会构成生物入侵。,24,云豹的保护,苍鹭的保护,野猪的保护,救护被困的鲸鱼,全力防蝗减灾,25,课堂小结,一、建构种群增长模型的方法二、种群增长的“J”型曲线三、种群增长的“S”型曲线四、种群数量的波动和下降五、研究种群数量变化的意义,26,如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是 ，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有 的特征。如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线

10、是 ，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示 。影响种群密度的因素有 。,A,过度繁殖,B,通过生存斗争被淘汰的个体数量,出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等,27,在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到500只左右，这个羊群数量会 A、维持在一个水平上 B、不断下降C、缓慢上升 D、迅速上升,A,28,下列因素能引起种群密度增大的有 。A、种群中幼年个体增多 B、种群性别比例改变C、环境中温度条件适宜 D、种群中幼年个体减少E、环境中天敌增多 F、寄生生物减少, F,29,“食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点, B C D,A,30,下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加,ACD段（增长速度慢）BDE段（速度加快）CEF段（变化速率加快）DFG段（速度逐渐变慢）,D,